感应式循迹小车的设计与实现
2.3 寻迹状态分析
循迹小车由左右两只电动机驱动,实现前进、后退、转弯等各种运动,控制信号由单片机P2口的低4位给出。对循迹小车的转弯控制采用一轮停止,一轮运行的方法实现,用转弯的时间来控制循迹小车转弯的幅度,同样是左转,转弯1s和转弯2s转弯的幅度是不一样的,后者转弯的幅度大,把转弯帽度大的叫“急转”,如“右急转”,“左急转”,以区别转弯幅度小的左转,右转等。结合表1,针对各种可能的寻迹状态,制定出控制方案如表2所示。
根据单片机系统图、表1和表2,把电动机控制参数和延时参数以压缩BCD码的形式组合为一个字节,控制参数放高4位,延时参数放低4位,整理后,可得到单片机信号端口和控制端口对应关系的编码表,如表3所示,可在此基础上进行寻迹机器人的程序设计。
3 循迹小车的程序设计
3. 1 总体设计思路
在循迹小车运行过程中,不断读取P3口的状态值,取出高4位,将结果存入累加器A中,然后用查表的方法,取出对应的组合参数表值,在读出的表值中,高4位为控制电动机运行的参数,低4位为电机运行的延时参数,把高4位和低4位数从字节中分离出来,将高4位数送入P2口对循迹小车运动状态进行控制,将低4位值赋予延时子程序的R0,延时时间为R0×T(ms),T是单位时间,需根据循迹小车的速度性能确定,用以控制各运行状态的运行时间。另外,在循迹小车寻迹过程中,常会出现循迹小车出轨的情况,一旦循迹小车脱离寻迹轨道,往往意味着寻迹失败,因此需在程序中增加挽救措施,让循迹小车在发现自已脱轨后,立即后退,回到轨道线继续运行。根据以上设计思路,循迹小车的控制流程图如图5所示。
3.2 主要汇编程序实现
4 结论
为提高传统循迹小车的运行可靠性,文章提出感应式循迹小车的设计方法,且详细地阐述了该设计的主娄组成:循迹小车的硬件及电路、循迹小车的循迹控制和单片机的程序实现。
按照本文所提出的新方法,作者成功地设计和制作了感应式循迹小车的样品,样品实际测试结果表明:基于新方法设计的小车运行平稳,在长时间工作中没有出现脱轨现象,循迹小车的运行与环境光的强弱没有关系,小车的整体性能较好。
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